安全人机工程学第四章讲义.pptx

第四章 安全人机功能匹配;第二节 人机功能匹配 ;;二、机的主要功能 l、接受信息 2、储存信息 3、处理信息 4、执行功能 ;三、人机特性比较 ;表4—1 人与机的优缺点比较;表4—1 人与机的优缺点比较（续）;表4—1 人与机的优缺点比较（续）;四、人机的功能分配 ; 人机结合的原则改变了传统的只考虑机器设计的思想，提出了同时考虑人与机器两方面因素，即在机器设计的同时把人看成是有知觉有技术的控制机、能量转换机、信息处理机。 凡需要由感官指导的间歇操作，要留出足够间歇时间；机器设计中，要使操纵要求低于人的反应速度，这便是获得最佳效果的设计思想。 ;2、人机功能分配的一般原则 人能完成并能胜过机器的工作：发觉微量的光和声，接受和组织声、光的型式，随机应变和应变程度，长时间大量储存信息并能回忆有关的情节，进行归纳推理和判断并形成概念和创造方法等。 目前机器能完成并胜过人的工作：对控制信号迅速作出反应，平稳而准确地产生“巨大力量，做重复的和规律性的工作，短暂地储存信息然后废除这些信息，快速运算，同一时间执行多种不同的功能。 ;表4—2 采用人、机时有利点 ;人机功能分配的一般原则 笨重的、快速的、精细的、规律性的、单调的、高阶运算的、支付大功率的、操作复杂的、环境条件恶劣的作业以及需要检测人不能识别的物理信号的作业，分配给机器承担 指令和程序的安排，图形的辨认或多种信息输入时，机器系统的监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突然事件等工作，由人承担 ;3、人机功能匹配对人机系统的影响 过去，由于不明人与机的匹配关系特性，使机的设计与人的功能不适应而造成的失误很多，如作战飞机的高度计等仪表的设计与人的视觉不适应是造成飞机失事的主要原因（见图4-5） 在工作负荷过高的情况下，人往往出现应激反应（即生理紧张），导致重大事故的发生。 进行合理的人机功能分配，也就是使人机结合面布置得恰当，从安全人机工程学的观点出发，分析人机结合面失调导致工伤事故，进而采取改进对策。 ;;4、人机分工不合理的表现 可以由人很好执行的功能???配给机器而把设备能更有效地执行的功能分配给人 让人承担超过其能力所能承担的负荷或速度 不能根据人执行功能的特点而找出人机之间最适宜的相互联系的途径与手段 ;5、人机功能分配应注意问题 (1) 信息由机器的显示器传递到人，选择适宜的信息通道，避免信息通道过载而失误，以及显示器的设计应符合安全人机工程的原则。 (2) 信息从人的运动器官传递给机器，应考虑人的权限能力和操作范围，控制器设计要安全、高效、可靠、灵敏。 (3) 充分适用人和机的各自优势。 (4) 使人机结合面的信息通道数和传递频率不超过人的能力，以及机适合大多数人的应用。 (5) 一定要考虑到机器发生故障的可能性，以及简单排除故障的方法和使用的工具。 (6) 要考虑到小概率事件的处理，有些偶发性事件如果对系统无明显影响，可以不必考虑，但有的事件一旦发生就会造成功能的破坏，对这种事件就要事先安排监督和控制方法。 ;第三节 人机系统的安全可靠性;一、可靠性的定义及其度量 l、可靠性的定义 可靠性是指研究对象在规定条件下、规定时间内、完成规定功能的能力。 2、可靠性度量指标 可靠性度量指标是指对系统或产品的可靠程度作出定量表示。常用的基本度量指标有可靠度、不可靠度（或累积故障概率）、故障率（或失效率）、平均无故障工作时间（或平均寿命）、维修度、有效度等。 ;如果人在规定的时间内和规定的条件下没有完成规定的任务，就称为人因失误（人误），相应地用人误率来度量。 机器在规定时间和规定的条件下丧失功能，就称为故障，相应地用机器的故障率来度量。 环境如果没有达到规定的指标要求，就称为环境故障，相应地用环境故障率来度量。 可靠性的定量描述可以表明系统中的某一方面，如果在规定条件下能够充分实现其功能要求时，就是可靠的；反之，若随时间的进程，系统中的某一方面在某一时刻出现故障、失效，不能实现其功能要求时，是不可靠的。 ;二、人的可靠性问题;2、人因失误/事故的危害性和严重性 人作为人机系统中的要素之一，经统计分析，在人机系统失效中人因失误约占80％。 表4－3是美国各类系统人因失误造成系统失效的统计数据。 ;表4－3 人因失误造成系统失效的统计 ; ;;压水堆原理示意图;;切尔诺贝利核电站爆炸 　　1986年4月26日凌晨，位于苏联乌克兰加盟共和国首府基辅以北130公里处的切尔诺贝利核电站发生猛烈爆炸，反应堆机房的建筑遭到毁坏，同时发生了火灾，反应堆内的放射物质大量外泄，周围环境受到严重污染，造成了核电史上迄今为止最严重的事故。;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;3、人误机